計算機組成原理 儲存系統

2021-09-25 12:18:23 字數 1832 閱讀 1035

重新整理是所有晶元的某行同時被重新整理,在考慮重新整理問題時,應當從單個晶元的儲存容量著手,而不是從整個儲存器的容量著手。

非同步重新整理 = 重新整理周期(一般為2ms)/ 行數

集中重新整理死時間率 = (訪問週期*行數) / 重新整理周期

考慮擴充套件方式,是字擴充套件還是位擴充套件,畫出晶元圖形(如果是字位同時擴充套件,位擴充套件為同乙個組,畫在一起)。

畫出cpu和兩端的cs和we線。

分別考慮並畫出位址線和資料線(注意擴充套件方式和編制方式)。

計算位址線數,寫出首行的位址線編號。

考慮每個分割槽的始末位址,寫出各個分割槽(系統程式區和使用者程式區)。

從右往左找出位址線起始位址不同的連續幾位,寫出片選訊號。

引腳數 = 資料線數 + 位址線數(drma使用位址復用技術,減半)

對某個主存位址,先寫出它的位址結構。然後檢視對應塊號(行號)中的主存標記是否相同。

這個結構非常重要,一定要牢記。n路組相聯有n列

標記項標記項

標記項標記項

標記項標記項

標記項標記項

有效位[髒位]

[替換控制位]

標記位cache容量 = 資料容量 + 標記容量

標記容量 = cache行數 * (有效位 + 標記位 + [髒位] + [替換控制位])

詳細如下:

主存字塊標記

cache字塊標記

字塊內位址

主存字塊標記

組位址字塊內位址

我們可以將組相聯對映的一組看做一塊,這樣,上述兩個結構是相同的,只是名稱略有不同。

主存字塊位址

字塊內位址

除了塊內位址,剩下的高位即是主存字塊位址。它的結構由組相聯對映(直接對映)退化而來。

假設我們的cache分為8組(或者8塊)。求9塊主存塊的主存字塊標記和組位址(cache字塊位址)。

將9寫成二進位制形式: 1001

因為低3位能表示8個數值,9的二進位制表示中低3位為組位址(cache字塊位址)。高1位為主存字塊標記。

也可以使用公式j = i mod q(i為主存塊號,j為組位址,q為組數)

其中 i = 9, q = 8,則j = 1。

設模組乙個字的訪問週期為t,匯流排傳送週期為r,連續訪問m個字所需的時間為t1=

t+(m

−1)r

t1=t+(m-1)r

t1=t+(

m−1)

r對於m個模組,我們僅需要花(m - 1)r時間就可以將它們全部啟動,最後乙個模組啟動到完成傳送還需要乙個訪問週期t。即得以上公式。計算時尤其要注意

計算例題:《王道》p117t5

對於n體低位交叉編制儲存器,在相鄰的n次訪問內出現對同乙個儲存模組的訪問,則可能發生訪存衝突。我的理解是相鄰的n次請求之間的時間間隔為(m - 1)r < t。在乙個訪問週期內,上乙個訪問尚未完成,所以可能傳送衝突。而相鄰的n+1次請求之間的時間間隔為mr >= t,不會發生衝突,即證。

例題:《王道》p117t7

考察drma的位址復用技術。見[《王道》p108t1]

計算交叉儲存器的組號、塊號。

對交叉編制和訪問的理解。可能會結合c語言的基本資料型別進行考察。《王道》p117t8

結合c語言程式段考察cache缺失率。[《王道》p127t13]

虛位址和實位址之間的轉化。[《王道》p140t5]

關於虛擬儲存器和cache系統中的訪存次數。[《王道》p141t11]

cache容量的計算。[《王道》p141t12]

考察儲存器系統的命中過程。

cache的位址分配。

替換演算法的應用。

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